半波片 14波片的作用

波片概述

http://www.mt-optics.com/Waveplate-Overview.html

半波片

线偏振光通过二分之一波片后，仍为线偏振光，但是，其合振动的振动面与入射线偏振光的振动面转过2θ。若θ=45°，则出射光的振动面与原入射光的振动面垂直，也就是说，当θ=45°时，二分之一波片可以使偏振态旋转90°。二分之一波片还可以和PBS配合使用，旋转二分之一波片，我们可以实现可变分光比的一个分光棱镜。

四分之一波片

偏振光的入射振动面与波片光轴的夹角θ为45°时，通过四分之一波片的光为圆偏振光，反之，当圆偏振光经过四分之一波片后，则变为线偏振光。当光两次通过四分之一波片时，作用相当于一个二分之一波片。四分之一波片还可以和PBS配合使用，实现光隔离器的作用。

如何选购波片?

首先，要确定相位延迟，二分之一还是四分之一？还是特殊相位？

其次，要确定尺寸和波长。

最后，要确定波片的类型。如果你希望波片可以在较宽温度范围内和较宽波长范围内使用，你应该选择零级或者真零级波片。对于零级波片来说，胶合零级价格相对便宜，光胶零级和空气隙零级损伤阈值高。真零级波片的平行和波前畸变是最好的，用于特别重要的系统中。如果你对波长带宽和温度带宽没有要求，多级波片应该是性价比较高的选择。如果你需要超过100nm的波长带宽，就应该选择消色差波片。

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http://baike.dangzhi.com/wiki/二分之一波片

half-wave plate

　　一定厚度的双折射晶体，当法向入射的光透过时，寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π或其奇数倍，这样的晶片称为二分之一波片，简称半波片。在如图(见椭圆偏振光图1)所示的情况下，选择晶体板的厚度使o光和e光间的位相差为π或其奇数倍，则自晶体板出来的合成光仍为平面偏振光，不过出射光的振动平面相对入射光的振动平面旋转了2θ角，此θ角为入射光振动平面跟晶体表面上光轴的夹角，也就是说，当某一平面偏振光穿过半波片时，出射光仍为平面偏振光，只不过偏振光的振动面旋转了一定角度(2θ)，并且此旋转角的大小只取决于入射光振动平面与晶体光轴间的夹角θ。

　　通常多用云母片来制半波片。云母是双轴晶体。光垂直入射自然裂开面，出射两个振动方向相互垂直的偏振光，它们在晶体中的折射率，分别为n₀=1.5936与n_e=1.5977，因而光从晶体出来后两偏振光产生了位相差δ为

式中n₀和n_e分别为该晶体对在真空中波长为λ_o的o光和e光的主折射率，d为两者穿过晶体的厚度。对于λ_o=589.3nm的钠黄光得到d为0.070mm。将云母片劈到此厚度，就得到了半波片。

　　为比较两个彼此成一角度的平面偏振光的相邻视场，视场的一半常置一个半波片，如医疗化验或化工检查用的“旋光测糖仪”中就利用半波片来提高测量的精度。

　　见线偏振光。

转载http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20110517/3309940/

有些朋友可能因为不明白延迟片的工作原理，而难以将不同波长的延迟片的功能弄明白。在这里专门总结一下三种常用延迟片full-waveplate全波片、half-waveplate半波片、quarter-waveplate1/4波片，的原理与功能简介及图解。这是一个实验角度的个人观点总结，如有不妥或不周之处，敬请指出。
为了便于理解不同波长片的原理，读者应当预先理解以下几个概念：
a、各向异性光传播介质anisotropicmedia--自然界中大多数物质如空气、水和玻璃等在光线沿不同方向传播时光在介质中的波长及传播速度不发生变化，但在某些无对称中心的介质中，波长及传播速度会随着传播方向的不同而不同。在诸多的光学元件中，大多数偏振片、分析片及延迟片等均由沿特定方向切割、抛光、镀膜等工艺制备而成。

b、双折射birefringence--光线入射各向异性介质时，因为光线在不同方向传播速度的差异使得出射光线可能不止一支，而分为寻常光ordinarylight和异常光extraordinarylight两支。
c、光轴opticalaxis--对于各向异性介质，存在一个方向，当光线沿该方向传播时，不发生双折射，即出射光束只有一支，而非两支。

OK,进入正题，全波片、半波片与刻波片的功能图解分列如下：
1、全波片full-waveplate，根据特定波长光线设计的全波片可以让该波长的线偏振光无衰减的透过，而将其附近波长的光线变成椭圆偏振光，即实现滤光。当然通过级联可以大大增强滤光效果。如图1所示。

图1全波片功能示意图

2、半波片half-waveplate，可以将设计波长的圆偏振光的手性翻转，如果入射是线偏振光，出射光除了相位反转外无其他变化。如图2所示。

图2半波片功能示意图

3、刻波片quarter-waveplate，即四分之一波片，可以实现特定波长的线偏振光与椭圆偏振光的相互转换。如果角度满足45度，椭圆变成正圆，而当线偏振方向与波片光轴方向角分别为正、负时，圆偏振光的手性可以被操纵为左、右。如图3所示。

图3四分之一波片功能示意图

小结，全波片、半波片与刻波片的典型应用分别为滤光、圆偏振手性转换与线圆偏振转换。

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